重型商用车汽车轮胎花纹对整车性能的影响.pdf

设计研究汽车实用技术A U T O M O BIL EA P P LIE DT E C H N O L O G Y2 0 1 3 年第1 0 期2 0 l3N 0 1 0重型商用车汽车轮胎花纹对整车性能的影响李露(安徽江淮汽车股份有限公司，安徽合肥2 3 0 6 0 1)摘要：汽车轮胎是汽车的行驶系统的重要组成部分，对汽车保持正常的行驶起着重要的作用。除了承载着全车重量，传递驱动转矩外，车轮还还起着减震和缓冲，转向和制动的作用。轮胎对汽车的驾驶性、通过性、舒适性和安全性都有着直接的影响。文中从各轮胎花纹的性能，轮胎性能对整车性能的影响和分轮位配置花纹的优势，为整车提供更经济，安全，可靠的轮胎花纹的匹配方法。关键词：轮胎花纹；分轮位；匹配中图分类号：U 4 6 3 3 4 1文献标识码：A 文章编号：16 7 1 7 9 8 8(2 0 13)10 5 4 0 3T h ea d v a n t a g eo fm a t c h i n gd i f f e r e n tt i r ep a t t e ni nt h es t e e r i n gw h e e la n dd r i v i n gw h e e li nt h eh e a v yt r u c kL iL u(A N H U IJ I A N G H U A IA U T O M O B I L EC O，L T D，A n h u iH e f e i2 3 0 0 2 2)A b s t r a c t：T i r ep a t t e r ni so n eo ft h em o s ti m p o r t a n tp a r to ft h en m n i n gg e a ro ft h ev e h i c l e B e s i d e sb e a r i n gt h ew e i g h to ft h eh o l ev e h i c l ea n dt r a n s m i t t i n gt h ed r i v i n gt o r q u e，t h ew h e e l sp l a ya ni m p o r t a n tr o l ei ns t e e r i n g、b r e a k i n g、b u f f e ra n ds u s p e n s i o n T h et i r ed i r e c t l yi m p a c tt h ed r i v a b i l i t y、t r a f f i c a b i l i t y、N V H、s e c u r i t y T h i sp a p e rp r e s e n t st h ep e r f o r m a n c eo fk i n d so ft i r ep a t t e m、t h et i r ep a t t e ni m p a c t i n go nt h ev e h i c l ea n dt h ea d v a n t a g eo fm a t c h i n gd i f f e r e n tt i r ep a t t e ni nt h es t e e r i n gw h e e la n dd r i v i n gw h e e l I t、Sae c o n o m i c a l、s a f e、r e l i a b l ew a yt om a t c ht h et i r ep a t t e mi nt h ev e h i c l e K e y w o r d s：T i r ep a t t e r n；d i f f e r e n t；m a t c hC L CN O：U 4 6 3 3 4 1D o c u m e n tC o d e：AA r t i c l eI D：1 6 7 1-7 9 8 8(2 0 1 3)1 0-5 4 0 3引言保证汽车安全，经济，可靠，是汽车行业责无旁贷。轮胎又是影响整车性能的关键零部件。因此，如何更好的匹配轮胎花纹对整车的匹配意义重大。本文旨在如何在整车上发挥各花纹的优点，避作者简介：李露，就职于安徽江淮汽车股份有限公司。开缺点。在保证驱动力，制动力，牵引力，转向稳定性的基础上，尽可能的降低滚动阻力系数，降低能耗。1、不同花纹的轮胎性能轮胎花纹是提高车辆性能，确保行驶安全的重要环节。胎面花纹是轮胎的主要参数之一。轮胎花纹的作用是增加胎面与路面间的摩擦系数，以防止万方数据5 5汽车实用技术2 0 1 3 年第1 0 期车轮打滑，保证汽车的制动，驱动，侧偏等力学特性。同时，它对轮胎的耐磨性，耐发热性，耐切割性及振动噪声等也有很大的关系。胎面花纹是影响轮胎使用性能和寿命的重要因素之一。载货汽车轮胎花纹大体分为横沟花纹，直沟花纹，综合花纹，块状花纹。横沟花纹如图(1)所示，它是以与轮胎转动方向近视成直角的横沟为主体。它的驱动力、制动力、牵引力优且耐磨性佳，胎肩散热性好，适于重载驱动轮位，但高速行驶时易发热，好路上行驶噪声大。直沟花纹如图(2)所示，它是由几条沿轮胎周向的直沟组成，适合于在好路面上行驶的载重车的导向轮位。这种花纹滚动阻力小，防侧滑能力好，散热性能好，但容易夹石子和产生裂口，防纵滑性能差，噪声小。图1图2溉一图3圈4综合花纹如图(3)所示，它介于横沟花纹和直沟花纹之间，在胎面中部具有纵向的曲折形窄沟槽，在接近肩部的两侧则有横向宽沟槽。这种花纹适于载货汽车的全轮位。因直横均有花纹，综合花纹既有横沟花纹的良好驱动力和耐磨性，胎肩散热性能好，又有直沟花纹的滚动阻力小，防侧滑能力好，散热性能好等优点。胎面柔软性好，行驶时不易脱空。且中心道胎肩的沟槽的增大使塞进去的石子容易甩出，故不宜夹石子。但越野性能差，胎肩部易产生，磨损不均。块状花纹如图(4)所示，花纹沟槽深，突出面积小，与路面附着力大，适合工况自卸车的全轮位。它具有超强的驱动性，和制动性，优异的耐刺扎，耐切割性；但滚动阻力大，行驶噪音大。2、轮胎性能对整车行驶性能的影响轮胎的附着性能、滚动阻力、侧偏特性、垂直刚度、包络性和振动性等都影响汽车的行驶性能轮胎的动态力学性能对汽车行驶性能影响：1)轮胎的附着性能，压力分布和轮胎的滚动阻力等汽车的动力性能：2)轮胎的滚动阻力越大，汽车的燃料经济性能越差：3)轮胎与路面的摩擦因数尤其是最大静摩擦因数影响汽车的制动性能，最大静摩擦越大，4)轮胎的侧偏特性，轮胎与路面的压力分布及轮胎的垂直刚度影响汽车的操作稳定性能；5)轮胎的均匀性，振动性和垂直特性影响汽车的行驶平顺性，高速行驶时，轮胎的驻波特性对汽车行驶平顺性的有较大的影响；6)轮胎的均匀性，花纹导向影响汽车的加速跑偏性。3、分轮位配置花纹的优势根据前期对国外标杆的车型的学习，像奔驰，斯堪尼亚等在某些中重型商用车上使用分轮位匹配轮胎花纹，转向轮采用直沟花纹，驱动轮采用横沟花纹。为了了解这种轮胎配置的优点，我们也组织了一组实验。实验车辆基本配置信息如下表2，试验车辆轮胎胎面花纹信息如表3。表3 试验车辆轮胎胎面花纹信息一号：4二号车I 手州轮穰v 4 瓢一2。_ i_ 鬈麟t_ 蕾啊黼_ F 攀髑罹霍驱动轮飘一曩霹麓-万方数据2 0 1 3 年第1 0 期李露：重型商用车汽车轮胎花纹对整车性能的影响5 6表2 实验车辆信息总成序号结构描述名称电控高压共轨、直列、四缸、增压中冷型式1 1 8 2 4 0 0最大扭矩发动机(N m(r m i n)5 5 0 1 2 0 0 1 6 0 0压缩比1 7 5：l总成排量4 7 5 2排放标准欧燃料类型柴油型式6 M TI6 4 4 63 8 4 12 2 9变速各档箱总成速比1 4 7 7V10 8 0 2R5 8 0 2前悬架型式多片簧悬架后悬架型式独立悬架3单级减速、型式后桥双曲面齿轮主减速比4 8 7 5型号9 0 0 I 匕O5轮胎胎压(k P a)8 8 0 8 1 0实验结果：经济性如下表4：在整车匹配轮胎方面，燃油经济性和动力性，驱动性，制动性是成反比的。要保证燃油驱动性，就要牺牲一定的动力性、驱动性、制动性；要保证动力性、驱动性、制动性就会提高轮胎的滚动阻力系数。此时，分轮位配置轮胎花纹就显出优势。在转向轮位配置直沟花纹，获得良好的直线稳定性，操作安全性，行驶舒适性，燃油经济性，噪声小。在驱动力配置横沟花纹，以保证整车行驶所需要的制动和驱动性能，优异的抓着性能，耐磨性能。表4 经济性试验车型综合油耗(L l O O k m)一号车(1 3 5 0 0 k g)1 8 5一号车(1 3 5 0 0 k g)1 8 1一号车(1 3 5 0 0 k g)1 7 64、结束语分轮位匹配轮胎胎面花纹，发挥各种胎面花纹轮胎的优势，避开缺点，以保证整车更经济，安全，可靠。在分轮位匹配轮胎胎面花纹是，尽可能选取动平衡较好且一致的轮胎，每个轮胎之间的气压一致(选用与负荷一致的标准气压)，双轮驱动和单轮驱动，轮胎对地面摩擦力的区别对试验的影响，导向轮轮胎，抗偏磨，滚阻系数大，不同的产品的节油的效果不同。参考文献 1】庄继德汽车轮胎学。北京理工大学出版社，1 9 9 6 0 2 2】陈家瑞主编汽车构造(下册)人民交通出版社，第3 版，2 0 0 1 2 万方数据重型商用车汽车轮胎花纹对整车性能的影响重型商用车汽车轮胎花纹对整车性能的影响作者：李露，Li Lu作者单位：安徽江淮汽车股份有限公司,安徽合肥,230601刊名：汽车实用技术英文刊名：Automobile Technology年，卷(期)：2013(10)参考文献(2条)参考文献(2条)1.庄继德 汽车轮胎学 19962.陈家瑞 汽车构造 2001 本文链接：http:/